脲醛树脂胶粘剂发展概况□颜镇 木材的胶合技术是人造板和人造成材生产工艺的基础。木材胶粘剂是现代木材加
木材的胶合技术是人造板和人造成材生产工艺的基础。木材胶粘剂是现代木材加工业的一个关键因素,其中脲醛树脂(UF)因其价廉、原料易得、使用方便、无色、有较高的粘接强度等特点,是人造板工业中用量最大的胶粘剂品种。 一、我国UF的发展
一、我国UF的发展 四五十年代,是我国UF引进和仿制阶段。六七十年代是我国科技界研制UF的
四五十年代,是我国UF引进和仿制阶段。六七十年代是我国科技界研制UF的开始阶段。70年代后期的研究使U对F的摩尔比逐步下降,从1∶2降到1∶1.4。 1980年研制的NQ80,将游离醛含量从1%降到0.20%,开始迈进
1980年研制的NQ80,将游离醛含量从1%降到0.20%,开始迈进低毒脲醛树脂阶段。 另一方面,现代的仪器分析开始应用于UF树脂的研究,借助于红外(IR)、
另一方面,现代的仪器分析开始应用于UF树脂的研究,借助于红外(IR)、热分析、凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振(NMR)等探讨结构、性质与合成条件的关系。 80年代,有不少关于在强酸介质中尿素与甲酸反应的报道。
80年代,有不少关于在强酸介质中尿素与甲酸反应的报道。 二、我国脲醛树脂生产的特点
二、我国脲醛树脂生产的特点 1.分散生产为主
1.分散生产为主 大多数人造板生产厂都有一个制胶车间,生产本厂用的UF、PF或MF等。近
大多数人造板生产厂都有一个制胶车间,生产本厂用的UF、PF或MF等。近年来,也对外销售,但量不大。 2.液体树脂为主
2.液体树脂为主 由于厂家分散生产、自我服务,无需粉状树脂,所以至今我国仍无稳定的粉状U
由于厂家分散生产、自我服务,无需粉状树脂,所以至今我国仍无稳定的粉状UF树脂商品。 3.逐步低毒化
3.逐步低毒化 目前,较好的水平是甲醛释放量为20mg/100g以下,在一定条件下,可
目前,较好的水平是甲醛释放量为20mg/100g以下,在一定条件下,可生产出接近E1级的产品。 三、UF应用现状
三、UF应用现状 1.主要用途和产量
1.主要用途和产量 在我国的木材加工业中,UF主要用作胶粘剂,一是人造板用,即胶合板、刨花
在我国的木材加工业中,UF主要用作胶粘剂,一是人造板用,即胶合板、刨花板、中密度纤维板的胶粘剂。另一类是人造板的表面加工用,具体是指装饰单板(薄木)贴面人造板、浸渍纸贴面人造板和保丽板等浸渍用或粘贴用。 我国每年的UF产量无准确统计,一般是根据产品推算。据粗略统计,保丽板产
我国每年的UF产量无准确统计,一般是根据产品推算。据粗略统计,保丽板产量约为5000万m2,装饰单板(薄木)饰面人造板产量约为2500万m2,浸渍纸饰面人造板产量约为2000万m2。其所用UF估算分别为1230吨、615吨、1160吨,因此,目前我国木材加工行业产UF约32.87万吨。 2.合成路线简介
2.合成路线简介 ①E1级刨花板用UF树脂胶的研制为了减少板材甲醛释放量,降低甲醛对尿素
①E1级刨花板用UF树脂胶的研制为了减少板材甲醛释放量,降低甲醛对尿素的摩尔比是一有效途径,低的可到U∶F=1∶1.05。其合成工艺是将尿素分3次加入到碱酸碱工艺中,其树脂的粘度(20℃)200~400mPas,固化速度60~70s,适用期不少于4小时。 ②在强酸介质中的反应
②在强酸介质中的反应 从1927年德国染料公司获得UF用于胶接木材的专利以来,一般工艺都是在
从1927年德国染料公司获得UF用于胶接木材的专利以来,一般工艺都是在碱性条件下使尿素与甲醛进行羟甲基化反应,然后再在酸性条件下进行缩合反应,最后调至碱性备用。在国际学术界的影响下,我国学者于80年代和90年代对强酸性介质中的反应进行了研究。试验表明,在pH值为15~20条件下,反应温度控制在55±5℃,前期脲、醛摩尔比为1∶27~30,最终摩尔比为1∶12~1.3。合成的树脂中有环状化合物Uron(氧杂3,5二氮环己酮4)存在。 UF树脂模型化合物的水解表明,在酸性介质中的稳定性,Uron>亚甲基二
UF树脂模型化合物的水解表明,在酸性介质中的稳定性,Uron>亚甲基二脲。在强酸性介质中,摩尔比对反应生成物的影响是明显的,对比1∶22~3时发现,1∶3时分子量最大,反应生成物中高分子部分所占比例达到50%~60%。反应温度为40℃,摩尔比为1∶3时,高分子组分的比例在45分钟时最高。在强酸性介质中合成UF树脂,温度低,时间短,其中含有稳定性高的环状化合物,因而引起人们的重视。 ③脲醛树脂的改性
③脲醛树脂的改性 UF树脂固有的缺点之一是耐老化性差,尤其是耐水性不理想。有不少改进的配
UF树脂固有的缺点之一是耐老化性差,尤其是耐水性不理想。有不少改进的配方。 用三聚氰胺改性,使其达到室外级水平。当U∶M=1∶0.45时,树脂性能
用三聚氰胺改性,使其达到室外级水平。当U∶M=1∶0.45时,树脂性能为:pH值8.6;游离醛0.7%;粘度(20℃)28mPas;固体含量46.1%;贮存稳定性(70±2℃)5小时。 以苯酚改性UF树脂也是常用的方法。改性脲醛用于汽车底板时获得满意结果,
以苯酚改性UF树脂也是常用的方法。改性脲醛用于汽车底板时获得满意结果,其原料配比是U∶P=80∶20(重量)。 ④游离甲醛和板材甲醛释放量
④游离甲醛和板材甲醛释放量 游离甲醛含量是指UF树脂中含有的、未反应的、游离状态的甲醛量,通常以百
游离甲醛含量是指UF树脂中含有的、未反应的、游离状态的甲醛量,通常以百分数表示。板材甲醛释放量是指板材,主要是刨花板、中密度纤维板和胶合板中释放出来的甲醛量。通常测定的方法是穿孔法(Perforation),欧共体和我国的标准中都以此法为准。游离甲醛和甲醛释放量两个概念不同,但是又有联系。已有降低游离甲醛的有效办法,有些可降到0.1%以下。目前,世界各国关心的热点是甲醛释放量。1995年,我国国家人造板质量监督检验中心抽检41个企业,不合格率(≥30mg/100g)为2195%,我国降低甲醛释放量的任务还很艰巨。先进国家要求使用E1级板,即甲醛释放量<10mg/100g,我国市场上尚未有成批商品供应。 随着生产的发展、生活水平的提高,人造板等木材制品的社会需求量越来越大,
随着生产的发展、生活水平的提高,人造板等木材制品的社会需求量越来越大,因此对脲醛等木材胶粘剂的要求必然向质高、无毒、价廉、耐久方向发展。 上海吴泾化工总厂与新加坡太平洋公司合作新建年产4万吨液体胶厂,据说情况
上海吴泾化工总厂与新加坡太平洋公司合作新建年产4万吨液体胶厂,据说情况尚可,也许这是我国木材胶粘剂之一的脲醛树脂走向专业化生产的开始。
